Желатиновый, магнитный, мягкий…

Александр Гурьянов

При слове «робот» большинство из нас представляет себе крупные и сложные конструкции. Однако инженеры разрабатывают и совсем маленькие, но полезные устройства. Эти миллироботы, например, будут доставлять лекарства в нужное место желудочно-кишечного тракта или проводить микрохирургические операции.

Ряд таких устройств, обычно управляемых магнитным полем извне, уже создан. Но большинство из них сделаны из не разлагаемых в теле материалов, к примеру из силикона. Кроме этого, миллироботы по большей части негибки, поэтому их адаптивность ограниченна.

Эти проблемы устранили китайские ученые из политехнического университета в Шэньчжене, руководимые доктором Шен Яингом (Yajing Shen). На основе желатина они создали образец миллиробота, который может катиться, удерживать мелкие предметы и преодолевать препятствия.

Инертный к биосредам желатин насытили магнитными микрочастицами оксида железа (магнетита) и поместили в емкость над постоянным магнитом. Поэтому вдоль его силовых линий на желатиновой пленке образовался частокол из магнетитовых конусов. Охлажденную и немного затвердевшую пленку погрузили в раствор сульфата аммония. В результате новые химические связи добавили гидрогелю жесткости.

Меняя концентрацию раствора сульфата, толщину пленки геля и другие параметры, ученые отработали технологию изготовления миллироботов с разными характеристиками, например — разным количеством и длиной ножек.

Если рядом с таким роботом двигать магнит, то он заставит ножки изгибаться. Это позволяет захватить предмет, например маленький цилиндрик или полоску резины, чтобы переместить их на новое место. Магнитным полем удалось заставить робота обнять мелкий предмет, перекатиться с ним внутри объемной модели желудка и оставить предмет в точке назначения. Так, например,  можно перемещать твердые лекарственные средства в пищеварительной системе.

Интересно, что миллиробот растворяется в обычной воде за пару суток, оставляя после себя только магнитные микрочастицы. Это значит, что в желудочно-кишечном тракте спустя несколько суток после введения робота не останется никаких его следов. Работа наглядно показала, что магнитный гидрогель представляет собой очевидную альтернативу неразлагающимся полимерам. Авторы работы уверены, что их конструкция будет полезна для доставки лекарств и других биомедицинских применений.


(ACS Applied Polymer Materials, 4, 8, 5431, 2022)

Разные разности
Женщина изобретающая
Пишут, что за последние 200 лет только 1,5% изобретений сделали женщины. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей. Сегодня сит...
Мужчина читающий
Откуда в голове изобретателя, ученого вдруг возникает идея, порой безумная — какое-нибудь невероятное устройство или процесс, которым нет аналогов в природе? Именно книги формируют воображение юных читателей, подбрасывают идеи, из которых выраст...
Пишут, что...
…археологи обнаружили на стоянке мамонтов Ла-Прель в округе Конверс бусину, сделанную из кости зайца, возраст которой составляет около 12 940 лет… …астрофизики впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероидов Ирис и Массалия… ...
Слезы как оружие
Женщины прекрасно знают, что стоит пустить в ход слезы, как еще секунду назад грозный, орущий и злобный мужчина вдруг обмякает, теряется и становится похожим на кроткую овечку. Откуда такая обезоруживающая сила женских слез? В чем здесь дело?